怀通高速路面工程LM2标段水泥稳定碎石基层试验路施工方案.docx
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怀通高速路面工程LM2标段水泥稳定碎石基层试验路施工方案
水泥稳定碎石基层试验段施工方案
一、编制目的、依据
1、目的
为保证湖南省怀通高速公路LM2标段路面水稳基层铺筑工程的施工质量，通过试验段施工收集数据确定水泥稳定碎石的正常施工工艺、碾压机械配套组合等，指导我部的正常施工。
2、依据
1）部颁《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034－2000）
2）部颁《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）
3）部颁《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60－2008）
4）部颁《公路工程集料试验规程》（JTGE42－2005）
5）湖南省怀通高速路面工程LM2标合同段施工图设计文件
6）湖南省怀通高速公路水泥稳定碎石基层施工指导意见（振动成型法）
7）湖南省怀化至通道高速公路项目路面工程施工招标文件
二、试验段计划开工时间和施工段落
我部计划于2013年1月25日施工水稳基层试验路，试验段选定为：
K51+900～K52+300右幅，共计400米。
三、水稳基层原材料的技术要求及准备情况
1、水泥
水泥采用靖州金大地水泥厂生产的金大地牌PC32.5复合硅酸盐水泥，经过项目部工地试验室的检测水泥的物理性能及化学成分符合国家标准规定，水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求，水泥初凝时间3小时以上、终凝时间大于6小时，3d抗压强度不小于18Mpa。
靖州金大地水泥厂距离坪村水稳拌合站一个小时的路程，每天的产量能够满足施工需要，采用水泥罐车运输至料场，每个拌合站配备2个100吨的水泥罐作为储备之用。
2、集料
基层碎石材料采用坪村镇丰收石场加工的粗细集料，粗细集料按粒径1#料19～31.5mm、2#料9.5～19mm、3#料4.75～9.5mm，4#料0-4.75mm四种规格进行加工储备。
经过检测水泥稳定碎石粗细集料的各项指标都能够满足设计要求。
目前进场部分水稳碎石材料。
3、水
施工用水取自附近河塘的天然人、畜可饮用水。
4、配合比准备
我部已完成基层水稳标准击实、水泥强度试验、无侧限抗压强度等相关试验。
委托江苏交规院做的目标配合比数据已经出来，集料比例为1#（20-30mm）：
2#（10-20mm）：
3#（5-10mm）：
4#（0-5mm）=22:
30:
16:
32，水泥用量4.5%，标准干密度2.32g/cm3，混合料最佳含水量为4.2%。
四、人员、机械设备的安排
为了确保水泥稳定碎石试铺段的顺利实施，项目部按照动态配置优化组合的方式设立项目管理机构，确保有效的履行合同、完成试验段工作，实现机构简明、层次简化、分权明确，指挥灵便。
我标选定的路面基层试验段工程所配置的人员、机械设备如下：
（一）主要人员配置表
姓名
职务
技术职称
备注
张麒麟
项目经理
工程师
肖友高
项目副经理
高级工程师
李春阳
总工程师
高级工程师
刘海成
计划统计负责人
高级工程师
伍鹏翔
路面工程师
工程师
张明伟
质检工程师
工程师
程明华
试验工程师
工程师
唐强
试验工程师
高级工程师
张绍黔
测量工程师
工程师
邓鹏
试验员
王翔宇
试验员
周杨
试验员
但超
安全负责人
唐秀丽
安全员
（二）主要测量、试验仪器情况表
序号
仪器名称
规格型号
数量
备注
1
全站仪
1
已鉴定
2
水准仪
1
已鉴定
3
灌砂桶
φ150
1
已鉴定
4
电子秤
30kg
1
已鉴定
5
天平
100g、1g、0.01g
各1
已鉴定
6
压力机
台
1
已鉴定
7
烘箱
1
含水量检测
8
路面回弹弯沉测定仪
1
弯沉检测
9
脱模机
1
试件脱模
10
无侧限抗压试模（组）
10
试件制备
11
取芯机
1
钻孔取芯
12
滴定台架（套）
1
剂量检测
13
3米直尺（把）
1
平整度检测
14
组合筛（套）
0.075～31.5mm
1
15
水泥胶砂搅拌机
1
16
水泥静浆搅拌机
1
17
雷氏夹
1
18
水泥稠度凝结测定仪
1
水泥检测
19
水泥砼标准养护箱
1
水泥检测
20
沸煮箱
1
水泥检测
21
水泥胶砂振实台
1
22
全自动恒应力压力试验机
1
23
电动抗折试验机
1
24
压碎值测定仪
1
25
针片状规准仪
1
26
多功能击实仪
1
27
光电液塑限联合测定仪
1
（三）水稳试验段投入的机械设备
设备名称
型号
数量
备注
拌和机
600型
1
WBC
水泥罐
100T
2
总储量不得小于200吨
装载机
520F
4
徐工
水稳摊铺机
RP951A
2
徐工
单钢轮压路机
XS262J
3
徐工
双钢轮压路机
DD130
1
英格索兰
胶轮压路机
XP302
1
徐工
发电机
315KW
1
备用
五、施工技术方案
水稳基层施工，采用集中厂拌、摊铺机摊铺，按层次施工。
（试验路施工工艺图）
（一）施工前的准备工作
1、原材料及配合比设计
（１）原材料采购
原材料进场之前把好材料原头关，对原材料的生产厂家进行实地查验，其次对所进每批材料都必须按规范要求的检测频率进行自检，自检合格后报监理组、业主抽检，经三方检测合格后才组织上料，同时留样备查。
材料入库后，严格管理料场，做到材料整洁无污染，同时对石料进行隔仓处理，插牌明示。
（2）配合比组成设计
①取工地实际使用的集料，分别进行筛分。
按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例，同时要求4．75mm、0.075mm的通过量接近级配范围的中值。
水稳碎石混合料中集料的颗粒组成通过下列筛孔（mm）的重量百分率（%）
级配
31.5
26.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
范围
100
95-100
68-86
44-62
27-42
18-30
8-15
0-5
②取工地使用的水泥，按不同水泥剂量分组成试验。
水泥剂量按3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%五种比例进行试验（以集料质量为100）。
制备不同比例的混合料，用振动成型法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。
③为减少基层裂缝，做到三个限制：
在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量。
具体要求水泥剂量不大于4.5%、集料级配中0.075mm以下颗粒含量不大于3.5%、含水量不超过最佳含水量的1%。
④根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定碎石混合料，按要求压实度（振动成型法98%）。
制备混合料试件，在标准条件养护6天，浸水1天后取出，做无侧限抗压强度。
⑤水泥稳定碎石7天浸水无侧限抗压强度代表值应满足设计要求。
⑥取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比，用振动成型法求得最佳含水量和最大干密度，经批准，以指导施工。
2、基层的准备
（1）路面现场准备
①外形检查，检查底基层高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度。
②底基层应进行弯沉值检查，凡不符合要求的路段，应采用填换等方法处理，达到规定要求。
③清除底基层表面的浮土、杂物等，并将底基层表面洒水湿润，同时在摊铺前撒布水泥浆（1—1.5Kg/㎡）。
（2）测量准备
准备试铺的前一天做好路面中桩、原地面测量，宽度放样，宽度必须满足设计要求，同时在两侧架设钢丝绳，架设原则为确保厚度的前提下兼顾纵断高程。
按摊铺机宽度与传感器间距，在直线上的间距为10米，在弯道的间距为5米，并做好标记，导向控制线的钢丝拉力应不小于800N。
为确保边缘部分压实度及美观性，路面两侧位置均采用支立钢模的方式，确保支撑牢固。
按松铺系数架设好钢丝绳（试验段暂采用1.34，待摊铺时，不断根据相对坐标测量方法测定），松铺系数测定时采用相对坐标测量的方法，即仪器架立不动，分别测量原地面、碾压前、碾压后的相对标高，松铺系数＝（碾压前的相对标高－原地面的相对标高）÷（碾压后的相对标高－原地面的相对标高），取有效碾压厚度值的松铺系数平均值作为松铺系数，大面积摊铺时再进一步测量。
图中：
H为原地面标高；
H1为碾压前的标高；
H2为碾压后的标高；
S为松铺系数；
S=（H1-H）/（H2-H）
3、拌和楼的试拌调试生产配合比
拌和楼在水泥稳定碎石施工前进行试拌，确保生产的混合料各材料用料达到设计要求。
材料名称
4#0-5mm石屑
3#
5-10mm
卵碎石
2#10-20mm卵碎石
1#20-30mm卵碎石
PC32.5
水泥
最佳含水量
最大干密度（g/cm3）
配比
32%
16%
30%
22%
4.5%
4.2%
2.32
（二）水泥稳定碎石施工工艺
1、水稳碎石拌制
（1）水稳碎石拌和机我部采用一台WCB600拌和机，每小时产量600T，实际出料在450T～480T之间，配4个进料斗，2个水泥罐，料斗口安装钢筋网盖，筛除超出粒径规格的集料及杂物。
（2）所有料斗、水箱、罐仓都装配高精度电子动态计算器，并经计量部门标定。
（3）按指挥部及监理组批复的配合比进行生产，同时对混合料进行筛分检验级配及做好水泥剂量滴定、含水量、强度等试验。
2、水稳碎石的运输
（1）装料：
装料根据放料人员的提示，按前、中、后三次作业的方法进行，不得太满外溢，车内混合料必须在1小时间内运到工地。
（2）覆盖：
车辆在装料至驶入摊铺机前，用防水彩条布覆盖混合料，以防水分流失。
（3）车辆倒车时在摊铺机前30cm处停住，卸料时挂空挡，不得撞击摊铺机，不得把料卸在摊铺机外面。
3、水稳碎石的摊铺
施工采用两台徐工RP951摊铺机梯队作业，摊铺机拼装宽度分别为6.0m和5.5m，靠中分带第一台徐工摊铺机按钢丝基准控制一侧高程，靠路肩一侧的摊铺机以中间摊铺机摊的路面为基准，另一侧高程采用钢丝绳控制，即双纵向控制。
摊铺机搭接宽度约20厘米，前后相距不超过6米。
为确保摊铺机正常连续摊铺，保持两台摊铺机前各有3-4辆待摊车辆，匀速摊铺，及时检查摊铺厚度；摊铺中螺旋布料器应均衡地向两侧供料，螺旋布料器的料置以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板挡板前混合料在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象，设专人检查铺筑厚度及平整度，发现局部离析、拖痕及其它问题应及时处理；中途不得随意变速或停机，摊铺速度在1.0～3.0米/分范围内。
根据柳工摊铺机的特性，采用夯锤进行振动，提高初始密实度。
4、水稳碎石的碾压
碾压是关系到基层内在质量的关键工序。
而影响碾压工序的关键因素又是碾压组合和含水量。
我部在试验段拟采用两套碾压方案：
第一种碾压方案：
K51+900～K52+100段，初压采用26T振动压路机来回静压1遍（速度1.5-1.7km/h）；复压采用26T振动压路机弱振1遍强振3遍（速度1.5-1.7km/h），同时采用轮胎压路机碾压3遍（速度1.8-2.2km/h）；最后双钢轮收面。
第二种碾压方案：
K52+100～K52+300先用双钢轮压路机来回静压1遍（速度1.5-1.7km/h），然后采用26T单钢轮弱振1遍强振4遍（速度1.5-1.7km/h），再用胶轮压路机碾压3遍（速度1.8-2.2km/h），最后双钢轮收面。
碾压顺序：
稳压（压实度达到90%）→轻振压→重振压（达到98%压实度）→稳压，碾压时不漏压、超压、随意掉头、打方向等。
做到表面平整密实，无浮石、弹簧现象，无明显压路机轮迹，碾压时轮迹重叠1/2。
两种试验路碾压方式对比
碾压方式
K51+900～K52+100
K52+100～K52+300
初压
XS262J静压1遍
1.5-1.7km/h
DD130静压1遍
1.5-1.7km/h
复压
XS262J弱振1遍
1.5-1.7km/h
XS262J弱振1遍
1.5-1.7km/h
XS262J强振3遍
1.5-1.7km/h
XS262J强振4遍
1.5-1.7km/h
XP302碾压3遍
1.8-2.2km/h
XP302碾压3遍
1.8-2.2km/h
终压
DD130收光碾压
1.8-2.2km/h
DD130收光碾压
1.8-2.2km/h
碾压过程中，跟踪检查压实度，并记录碾压方式和碾压遍数。
碾压时设置专人负责的碾压牌（初压、复压、终压），碾压在水泥初凝或试验确定的延迟时间内完成。
碾压长度视天气情况而定，确保在接近或略高于最佳含水量时碾压。
（控制在50～80M之间）
碾压过程中，压路机压至未压路段，错开成45度角，以防止碾压推移影响平整度。
（三）养生和交通管制
每一段的水稳碎石碾压完毕，并经过压实度、标高检查合格后，即进入养生阶段，我部采用专业养生薄膜进行湿润覆盖，覆盖2小时后，用洒水车洒水，洒水车的喷头用喷雾式，洒水次数根据养生薄膜的干湿状态合理安排，整个养生期间始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。
在7天内应保持基层处于湿润状态，28天内正常养护，在养护期间封闭交通。
（四）一些重要的质量控制
材料控制
由于集料是水泥稳定碎石基层的主体，对强度的影响取决于集料本身的性质。
所以我部选用的集料具备坚硬、耐久并具有足够的强度。
使粗集料应符合规范要求，避免集中出现较多的大石料，以免在拌和、运输、摊铺过程中易产生大小料分离现象，以及碾压成型后形成的“粗集料窝”现象，对品质不利。
在施工过程中，我部对料集料的最大粒径严格控制在31.5mm之内。
对于细集料，重点控制0.075mm以下的含量，因为0.075mm以下的含量多了，不但影响水稳层的强度，还容易使水稳层产生裂缝。
控制0.075mm以下含量的方法就是把好原材料关，特别是对于3#和4#这两档料的筛分检查，发现不合格的原材料，立即清场并通知供应源整改。
水泥剂量控制
在施工过程中，要严格控制好水泥稳定碎石的水泥剂量。
水泥剂量太小，水泥稳定碎石强度则不能满足承载力要求；水泥剂量太大时既浪费材料，又会使基层产生裂缝，对面层构成局部破坏。
所以在施工过程中，我部专门配备试验员与拌合楼操作手同在混合料生产过程中控制水泥用量，发现偏离时，及时进行调整。
施工用的水泥剂量考虑施工离散性的影响，较设计值增加0.5%，在拌和过程中随时观察混合料拌和后的颜色，防止水泥堵塞不流动。
按规定频度抽检水泥剂量，每工作班，根据所用水泥、集料量计算一下总的水泥用量是否满足要求。
含水量控制
考虑到含水量如偏大则影响压实度，且造成松软、弹簧等现象，而含水量偏小，则混合料难以成型，造成混合料的物理、化学反映不充分，难以形成强度的这些因素，我部后场试验人员在生产混合料时，随时检查其含水量，根据施工组成设计的最佳含水量结合施工时的天气温度、湿度、运距等情况，及时调整混合料的拌和含水量，确保混合料在摊铺碾压时，接近略大于最佳含水量。
碾压控制
压实机具采用先轻后重、先慢后快的方式进行碾压，碾压速度控制在1.5km～2.2km/min以内，碾压路线采用先两侧后中间，弯道采用先内侧后外侧的碾压方法，确保正常路拱。
碾压时均匀、不漏压，压不到的边角位置，采用人工机具夯实。
严禁任何机具在已完成的碾砖路段上掉头或急刹车，对于碾压过中出现的局部失水或局部弹簧，进行处理。
养生控制
养生是确保水泥稳定碎石形成强度的关健因素，是确保水泥能充分水化反应的关健。
我部拟采用专业养生薄膜覆盖养生，洒水车采用喷雾式洒水方法，在7天内时保持土工布是湿润状态，每一段在碾压完成质量检查完成后即开始养生。
裂缝控制
裂缝控制是水泥稳定碎石质量控制中的一大重要控制，我部认真查找和总结这方面的相关经验，按照水稳施工指导方案，综合分析产生裂缝的原因主要有以下几个方面：
1、含水量过大，含水量过大后，容易使混合料产生干缩，从而产生收缩裂缝，所以在施工中，严格控制混合料的含水量；
2、压实度不够，结构中存在大孔隙的结构才有可能产生较大的收缩孔隙，也是水分的藏身之处。
3、施工期间重车行驶的影响。
在混合料结晶结构形成后，车轮作用使结构破坏产生细微裂缝，收缩裂缝就有可能在这些地方出现。
4、刚度增长的影响。
混合料基层的刚度随龄期的增大而增大，变形能力减少，容易因收缩而开裂，故混合料的刚度不宜过大。
因此，为防止水泥稳定碎石基层产生裂缝，我们在施工中要做到以下三个限制：
①在满足设计强度的基础上限制水泥用量；
②在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；
③根据施工时气候条件限制含水量。
延迟时间的影响
水泥稳定碎石从加水拌和到碾压终了，延迟时间对混合料强度及所能达到的干密度有明显的影响。
延迟时间越长，混合料的强度和干密度的损失越大。
因此在水泥稳定碎石基层施工过程中，我们严格控制施工的延迟时间以减少强度的损失。
混合料的延迟时间主要有运输、摊铺、等待碾压及碾压到完成几个时间段组成，我们将精心组织、合理优化，力争把延迟时间对水稳产生的强度影响降至最低。
（五）质量检查
（1）压实度
基层的干密度用灌砂法检查，使用直径15cm的灌砂筒，试坑挖深为铺层的全厚，使检测结果代表该层平均干密度。
从试坑中取出的全部混合料试样在工地现场用无水乙醇烧干法测定含水量，以减少试验误差，并对压实度不合格点能及时碾压。
基层碾压结束便立即挖坑试验，监理抽检应与施工单位自检同时进行。
如果不及时检查，由于水泥稳定碎石早期强度发展较快，达一定强度后，挖洞取样工作将比较困难。
（2）厚度
采用挖坑法测量路面厚度，即用灌砂法进行压实度检查的同时，测量试坑的深度即该层路面厚度。
采用相对高程法测算试铺段厚度。
（3）水泥剂量
水泥剂量太小，基层的强度达不到要求，而剂量大了，即不经济，也容易使基层出现裂缝等现象。
在混合料生产中，后场试验人员加大对混合料水泥剂量的检测频率，每次检测灰剂量取代表性试样后做2个水泥剂量平行试验，以保证水泥剂量控制在设计内。
（4）级配
水泥稳定碎石的级配试验是检验出厂级配是否满足设计施工要求，后场检测人员从拌和好的成品混合料中取具有代表性的试样进行检测，用水洗过筛法测出其级配，并校验其是否达到设计施工配合比要求，如果发现偏离级配要求，立即组织相关拌合楼操作人员和试验室共同对拌合楼料斗进行标定，直至达到规定要求。
在做混合料级配的同时联合检测水泥剂量。
水泥稳定粒料基层实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
基层
高速公路\一级公路
1
压实度
（%）
要求值
>=98%
每200m/4处
2
平整度（mm）
8
3m直尺：
每200m/2处×10尺
3
纵断高程（mm）
+5，-10
水准仪：
每断面/20m
4
宽度（mm）
不小于设计值
尺量：
每40m/处
5
厚度（mm）
-8
每200m每车道1点
6
横坡（%）
±0.3
水准仪：
每100m/3断面
7
强度（MPa）
符合设计要求
8
弯沉（0.01mm）
不大于设计值
六、施工工艺总结
试铺段的经验总结是为了进一步的大规模的水稳施工打下基底，通过试铺段，我们会发现和积累施工经验，记录和掌握相关的数据和施工重点，为进一步的水稳施工做好准备，试铺段，我们会做好以下几方面的经验积累和记录：
⑴确定施工配合，通过试铺段，我们将验正试铺段的集料在施工中的配合比是否达到要求，并记录混合料拌合机各料斗的转速流量关系；
⑵检查并记录含水量、集料级配、水泥剂量、7天无侧限抗压强度、混合料因延迟时间的影响；
⑶摊铺厚度及松铺系数；
⑷合理的工序安排、标准施工方法；
⑸摊铺机的行进速度、梯队作业间距、夯锤对摊铺系数及初始压实度的影响；
⑹前后场及运输中含水量的控制与增减方法；
⑺压实机具的组合选择、压实顺序、遍数及速度；
⑻从拌合到碾压成型中拌合、运输、碾压的时间的相关组织工作
⑼一些常见问题的处理方式和方法（如前后场的组织协调等）
七、施工安全保证措施
为保证试验段施工期间生产安全，特制订了如下措施：
1、认真贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，把安全生产放在各项工作的首位。
2、建立安全生产责任制，制定安全生产计划，严格实行安全生产目标管理和强硬的奖惩制度。
3、安全生产管理人员熟悉“平安工地”建设六个方面的要求，以及“两项达标、四项严禁、五项制度”的具体内容。
4、建立各项安全管理规章制度及各项操作规程，其中安全管理制度包括安全生产教育培训制度、安全检查制度、安全生产费用保障制度、特种作业人员持证上岗制度、安全技术交底制度、专项施工方案审查制度、特种作业设备验收登记制度、安全事故应急救援制度和安全事故报告制度。
5、在施工便道进出口和岔道处均设立醒目路标。
6、施工现场作好防排水设施，现场始终保持平整、干净、整洁，不得出现泥泞，大面积积水。
7、施工现场入口处应设有安全警告牌，严禁非生产人员、车辆进入施工现场。
8、现场施工人员均佩带胸卡上岗。
9、各作用面施工应坚持“活完、尽料、脚下清”的原则，下班前应专门清理，以保证现场整洁。
八、环保措施
按照合同文件及国家、市、县的有关文件要求，进行保护和建设。
成立生态、环境保护领导小组，具体监督本项目在实施过程中的生态、环境保护及建设情况，公布举报电话，接受社会各界的监督和指导。
具体措施如下：
1、工程施工期间严格执行国家和地方政府下发的有关环境保护的法令、法规及监理工程师制订的有关本工程环境保护的规则，遵守有关野生动物、植物、文物保护、防火及废物处理的规章制度，并制订环境保护措施，报监理工程师审批。
2、大气污染防治措施：
施工期间，对场内施工道路进行洒水，运料车辆装车高度不得超过车厢挡板高度；车辆行驶速度一般不大于20km/h，以减少施工扬尘，检查汽车、装载机、吊车等用油设备的废气排放量，不合格者不得使用。
施工期间不得随意燃烧杂物，以免污染空气。
3、水污染防治措施：
水稳拌合站施工完毕后清洗搅拌缸的废水和生产废水采取集中回收至沉淀池自然沉淀后排出，避免污染地下水源。
采取相应的措施，防止任何污染物质直接或间接进入耕田、河道等。
施工用的燃料、油料、试验室用过的化学品、酸类等物质要做到严格管理，专门保管、储存，远离地表水源。
做好施工生产、生活区排水系统的设计，生产、生活废水、污水经过处理达到排放标准后才能排放。
4、防止水土流失措施：
施工用的废水用排水沟排至指定地点。
将工程开挖弃碴运至专门指定的碴场，并按规定修筑周边排水和边坡防护措施，以防止水土流失。
5、生产垃圾按规定采用开挖碴料或土料覆盖，其覆盖厚度不小于0.6m，且不得妨碍天然排水或污染河川。
在工地配置专职人员和专用工具，保持施工区和生活区的环境卫生，及时清理生产、生活垃圾，并将其运至指定地点进行掩埋处理。
6、水稳施工过程中产生的废料，不能随意倾倒于边沟或者中央分隔带内，必须要集中收回处理，可用于便道硬化或者倾倒于指定的弃土场并且进行掩埋处理。
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